JP2018042605A - 長期保存が可能な発熱性積層体 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱剤と水との反応により熱エネルギーを発生する発熱性積層体であって、長期保存が可能な発熱性積層体を提供する。【解決手段】水袋、袋状容器に粒状／粉末状の発熱剤を収容している発熱剤袋、そして支持板が積層され、かつ水袋と発熱剤袋のそれぞれの一辺が共に支持体に対して固定された積層体からなり、さらに発熱剤袋と水袋のそれぞれの上面と下面とに掛け渡された破断用紐体を含む発熱性積層体であって、発熱剤袋が、発熱剤を透水性袋体に内包させた発熱剤内袋と、支持体に固定された辺に沿って一方の側に該発熱剤内袋を偏在させた状態で収容する耐湿性外袋とから構成され、上記破断用紐体による発熱剤袋の切断位置が、耐湿性外袋内の発熱剤内袋の位置とは重なることのないように設定されている発熱性積層体。【選択図】図６

Description

本発明は、発熱性積層体に関し、特には、発熱剤と水との反応により熱エネルギーを発生する発熱性積層体であって、従来の発熱性積層体に比べて長期保存性が向上した発熱性積層体に関する。

近年、弁当、調理済み食品、非常食、日本酒、乳児用ミルクの調製用温水等の各種の食品および飲料の加熱もしくは加温のために、粒状もしくは粉末状の発熱剤と水との化学反応により発熱を起こさせる発熱システムが使用されることが多くなっている。すなわち、旅行中、災害発生時などのような、可燃性ガスや電気エネルギーを利用する加熱器具を用いることのできない状況において、弁当、調理済み食品、非常食等の食品や乳児用ミルクの調製用温水等の飲料を加熱もしくは加温したい場合に、予め生石灰などの発熱剤と水とを別々に袋体に収容して耐水性容器内に近接配置した発熱装置を用意しておき、必要時に発熱剤と水とを互いに接触させることにより発熱を起こさせ、その発熱を利用して所望の加熱や加温を行う発熱システムである。

上記の発熱システムの実現に利用できる発熱装置や発熱性組体については、これまでに様々なタイプのものが考えられ、それらの一部は実際に商品化され、使用されている。たとえば、特許文献１には、発熱剤を収容した発熱袋と水を収容した水袋、そして支持板（プレート）とを重ね合わせて構成した積層体に、発熱袋と水袋の双方を破断・開裂させるための紐体（破断用紐）を組み合わせて一体とし、これらを容器に収容した加熱容器が開示されている。この加熱容器を用いて弁当などの食材を加熱する場合には、発熱装置の上に食材を配置し、そののちに、破断用紐を引くことにより、発熱袋と水袋の双方を破断・開裂させ、発熱剤と水とを物理的に接触させる。
なお、特許文献１には、発熱剤や水を収容する袋の素材として、ポリエチレン等の合成樹脂を材料としたフィルムが記載されている。

特許文献２には、特許文献１に開示の発熱装置と類似の構成の化学発熱装置が開示されており、発熱剤袋として、不織布製袋に発熱剤を充填した発熱剤パックの使用が記載されている。

特許文献３にも、特許文献１に開示の発熱装置と類似の構成の化学発熱装置が開示されているが、この化学発熱装置では、発熱剤袋の破断・開裂により飛散し、発熱剤と水との反応により発生する水蒸気と共に上昇して、上方に配置された食材の汚染を引き起こしやすい発熱剤残渣の食材との接触を防ぐために、発熱装置の容器の上面に保護シートが配置されている。

特開平１１−２９２１５５ 特開２００７−２７５１７０ 特開２０１０−６８８４６

これまでの説明から分かるように、公知の化学発熱装置の多くは、水袋、袋状容器に粒状もしくは粉末状の発熱剤を収容している発熱剤袋、そして支持板が任意の順に積層され、さらに発熱剤袋と水袋のそれぞれの上面と下面とに掛け渡された一本の破断用紐体を含む発熱性積層体が上面が開口した耐水性容器に収容された構造を持つ。また、水袋と発熱剤袋の破断（開裂）が容易にできるように、それぞれの一辺が共に支持体に対して固定された積層体とすることも一般的である。

これまでに知られている発熱性積層体や化学発熱装置（加熱装置）についての本発明の発明者の検討により、公知の発熱性積層体や化学発熱装置（加熱装置）には、次に述べるような問題があることが判明した。
（１）特許文献１に記載されているように粉末状もしくは粒状の生石灰などの発熱剤を合成樹脂製フィルムの袋に内包した発熱剤袋では、合成樹脂製のフィルムの袋が透湿性を持つため、その袋に内包した発熱剤の吸湿による失活が急速に進み、通常の発熱剤袋では、その発熱機能を維持できる保存期間が一ヶ月程度と短期であって、非常用時に使用するために保管する加熱装置としては不充分である。
さらに、水袋と発熱剤袋とを破断・開裂させることにより、水袋から水を流し出し、同じく破断開裂により露出した発熱剤内の粉末状もしくは粒状の発熱剤に水を接触させて発熱を起こさせると、加熱された水から上昇する水蒸気と共に発熱剤の残渣が加熱装置の開口面に向かって上昇飛散し、加熱装置の上側の開口面に配設した加熱対象の調理済み食品などの食材と接触するため、当該食材の汚染を引き起こしがちである。
（２）粉末状もしくは粒状の発熱剤の収容のための袋を金属フィルムもしくは蒸着金属フィルムで被覆した合成樹脂製などの耐湿性フィルム（水蒸気の透過性が低い特性を持つフィルム）で作製することにより、発熱剤の保存特性の向上の実現は可能であるが、上記の水袋からの水と、露出した発熱剤内の発熱剤との接触による発熱により加熱された水からの水蒸気の上昇と共に、発生する発熱剤の残渣の加熱装置の開口面に向かう上昇飛散に起因する加熱装置の開口面に配設した加熱対象の調理済み食品などの汚染を引き起こし易いとの問題は解決しない。

本発明の発明者は、上述の問題の解決を意図して研究を行った結果、公知の発熱性積層体の発熱剤袋を、発熱剤を透水性袋体に内包させた発熱剤内袋と、支持体に固定された辺に沿って一方の側に該発熱剤内袋を偏在させた状態で収容する耐湿性外袋とから構成し、破断用紐体による発熱剤袋の切断位置を、耐湿性外袋内の発熱剤内袋の位置とは重なることのないような位置に設定することにより、発熱剤の失効を効果的に抑制することが可能となり、かつ発熱反応を起こさせるための発熱剤と水との接触が極めて容易に行えるようになること、そして上述した水袋からの水と、露出した発熱剤内の発熱剤との接触による発熱により加熱された水からの水蒸気の上昇と共に発生する発熱剤の残渣の加熱装置の開口面に向かう上昇・飛散に起因する加熱装置の開口面に配設した調理済み食品などの汚染を引き起こし易いとの問題も解決できることを見出し、本発明に到達した。

従って、本発明は、水袋、袋状容器に粒状もしくは粉末状の発熱剤を収容している発熱剤袋、そして支持板が任意の順に積層され、かつ水袋と発熱剤袋のそれぞれの一辺が共に支持体に対して固定された積層体からなり、さらに発熱剤袋と水袋のそれぞれの上面と下面とに掛け渡された破断用紐体を含む発熱性積層体であって、発熱剤袋が、発熱剤を透水性袋体に内包させた発熱剤内袋と、支持体に固定された辺に沿って一方の側に該発熱剤内袋を偏在させた状態で収容する耐湿性外袋とから構成され、上記破断用紐体による発熱剤袋の切断位置が、耐湿性外袋内の発熱剤内袋の位置とは重なることのないように設定されていることを特徴とする発熱性積層体にある。

本発明はまた、上記の本発明の発熱性積層体が耐水性容器に収容されてなる加熱装置にもある。

本発明の発熱性積層体は、従来の発熱性積層体に比べて顕著に長期保存性が向上し（例えば、５年保存もしくはそれ以上の保存が可能）、さらに発熱反応の進行時に問題となりやすい、発熱剤残渣の上昇・飛散による加熱対象の食品の汚染を防止することを可能とする。

さらに、本発明の発熱性積層体の製造作業において、不織布製の袋体に粉末状もしくは粒状の発熱剤を内包した市販の発熱剤パックを利用して発熱剤袋を調製することができるため、別に用意した発熱剤袋に粉末状もしくは粒状の発熱剤を直接充填する作業を省略することが可能となり、更にまた、本発明の発熱性積層体では、従来の加熱装置において、発熱剤残渣の上昇・飛散による加熱対象の食品の汚染を防止する目的で加熱装置の上方開口面に付設されることがあった保護シートの付設を省略することができる。

本発明の発熱性積層体を耐水性容器に収容した加熱装置の斜視図である。 図１に示した加熱装置の耐水性容器の斜視図である。 図１に示した加熱装置に用いられている発熱性積層体の斜視図である。 図３に示した発熱性積層体の断面模式図である。 図３及び図４に示した発熱性積層体に組み込まれている支持板の斜視図である。 図３及び図４に示した発熱性積層体に組み込まれている発熱剤袋の平面図である。 図１に示した加熱装置の耐水性容器の左側面図である。

次に、添付図面を参照しながら、本発明の発熱性積層体と加熱装置をさらに詳しく説明する。

図１は、本発明の発熱性積層体１１を耐水性容器１２に収容した加熱装置１３の斜視図であり、図２は、耐水性容器１２の斜視図である。

本発明の発熱性積層体１１の構成や材料についての説明は後述する。

耐水性容器１２としては、公知の化学発熱反応を利用する加熱装置で発熱性積層体の収容に用いられる耐水性容器と同様な合成樹脂材料の成形体が用いられる。なお、耐水性容器１２の開口面に沿った縁部には、破断用紐体１４を外部に引き出すための切り欠き部１５が形成されている。ただし、この切り欠き部１５は必ずしも必要としない場合もあり、また切り欠き部の代わりに、耐水性容器１２の側面に孔部を設けても良い。

耐水性容器１２の切り欠き部１５とは反対側の底部には、発熱性積層体１１の耐水性容器１２の底部への接合固定を容易にするために細長い板材（発熱性積層体固定用板材）１６が備えられていることが好ましい。また、耐水性容器１２の底面には、切り欠き部１５が形成されている辺とは直交する遠い方の辺に近接する位置に、下側に突出する半球状の複数の突起１７が形成されていることが好ましい。この耐水性容器１２の底面から下側に突出する半球状の複数の突起１７の意味については、図７を参照した説明として後述する。

図３は、図１に示した加熱装置に用いられている発熱性積層体の斜視図であり、図４は、図３に示した発熱性積層体の断面模式図である。なお、図４は、破断用紐体の掛け渡し状態の理解を容易にするために、破断用紐体を太い紐体として示した。

図３と図４に示した発熱性積層体１１は、水袋１８、支持板１９、そして袋状容器に粒状もしくは粉末状の発熱剤を収容している発熱剤袋２０が、この順に上から積層され、かつ水袋１８と発熱剤袋２０のそれぞれの一辺（図４では右端部の縁部）が共に支持体１９に対して固定された積層体からなり、さらに発熱剤袋２０と水袋１８のそれぞれの上面と下面とに掛け渡された破断用紐体１４を含む発熱性積層体である。すなわち、破断用紐体１４は、その一端でまず支持体１９の一辺に仮止めされて固定され、次いで、水袋１８の一方の端部から上面の沿って伸びた後、水袋１８の他方の端部で折り返されて水袋１８の下面に沿って逆方向に伸びるように配置される。そして、次に、支持体１９への固定位置の近傍にて再度折り返され、今度は、発熱剤袋の一方の端部から支持体１９の下面と発熱剤袋２０の上面との間を通って伸びた後、発熱剤袋２０の他方の端部にて折り返され、さらに発熱剤袋２０の下面に沿って戻るように伸びたのち、耐水性容器１２の切り欠き部１５を通って、外部に引き出される。破断用紐体１４による水袋１８と発熱剤袋２０の破断は、破断用紐体１４の外部に引き出された端部を持って引っ張ることにより行われる。なお、破断用紐体１４に引っ張り力を与え続けると、支持体１９の一辺での仮止めが外れ、破断用紐体１４全体が発熱性積層体１１から外れるようにされていることが好ましい。
発熱性積層体１１は、耐水性容器１２に設けられた発熱性積層体固定用板材１６に接着剤などにより固定されていることが好ましい。
この水袋１８と発熱剤袋２０の破断・開裂により、水袋１８からは水が流失し、破断・開裂により発熱剤袋２０内で露出した発熱剤と接触して発熱、即ち熱エネルギーの発生が始まり、その後における継続的な発熱が実現する。

なお、破断用紐体１４による水袋１８と発熱剤袋２０の破断の開始位置となる図４の右側に位置する水袋１８と発熱剤袋２０の縁部のそれぞれには、破断が容易に始まるように、切り欠き部（破断用紐体固定用切り欠き部）２１が形成されていることが好ましい。

発熱剤袋２０は、発熱剤を透水性袋体に内包させた発熱剤内袋と、支持体に固定された辺に沿って一方の側に該発熱剤内袋を偏在させた状態で収容する耐湿性外袋とから構成され、破断用紐体１４による発熱剤袋の切断位置が、耐湿性外袋内の発熱剤内袋の位置とは重なることのないように設定されているが、この点の詳細については、図６を参照して後に詳しく説明する。

水袋１８、支持板１９そして発熱剤袋２０の積層順序には、特に限定はないが、破断された水袋から流れ出る水と発熱剤袋内の発熱剤との接触による効果的な熱エネルギーの発生と持続とを実現するためには、図３と図４に示されている水袋１８、支持板１９、そして発熱剤袋２０が、この順に上から積層された構造にあることが好ましく、また破断用紐体の掛け渡し方法についても、公知の発熱用積層体で採用されている幾通りかの掛け渡し方法も利用することが可能であるが、先に図４を参照して説明した掛け渡し構造を利用することが有利である。
また、破断用紐体１４はテープ状であってもよいことは勿論である。

図５は、図３と図４に示した発熱性積層体１１に組み込まれている支持板１９の斜視図である。この支持体１９は、破断用紐体１４の一方の端部の仮固定を容易にする切り欠き部２１を形成しておくことが好ましい。また、支持体１９の一辺には、支持板１９の上側に配置した水袋１８から破断時に流れ出るに水が、支持板１９の下側に配置した発熱剤袋２０の破断により露出した発熱剤に素早く、かつ確実な接触を実現するための水の通路となる切り欠き部（通水用切り欠き部）２２を設けておくことが好ましい。この切り欠き部２２は、発熱剤と水との反応により発生する熱い水蒸気の効率的な上昇のためにも有効である。なお、この切り欠き部２２の形成の代わりに、支持体１９の内周部に開口部が形成することで水の通路と熱水蒸気の上昇路とすることもできる。

図６は、図３及び図４に示した発熱性積層体に組み込まれている発熱剤袋の平面図である。なお、図６は、本発明の発熱性積層体の主要な特徴の一つである発熱剤袋の内部に収容した発熱剤内袋の構成と配置との理解を容易にするために、発熱剤内袋が見られる状態の図として示している。

図６において、発熱剤袋２０は、粉末状もしくは粒状の発熱剤を不織布製袋体のような透水性袋体に内包させた発熱剤内袋２３と、該発熱剤内袋２３を、発熱剤袋２０が支持体に固定された辺に沿って一方の側に偏在させた状態で収容する耐湿性外袋２４とから構成され、破断用紐体１４による発熱剤袋の切断位置が、耐湿性外袋内２４の発熱剤を内包する発熱剤内袋２３の位置とは重なることのないように設定されている。

上記のように、本発明の発熱性積層体に使用する発熱剤袋では、発熱剤を透水性袋体に発熱剤を内包させた透水性内袋２３（前述のように、発熱剤を不織布のような透水性袋体に内包させた発熱剤パック自体は発熱性積層体の構成部材として、あるいは他の目的に用いるための発熱剤パックとして市販されている）を用意し、この発熱剤内袋２３を別に用意した発熱剤内袋よりサイズの大きな耐湿性外袋２４（水蒸気の透過が顕著に抑制された袋体であって、例えば、金属フィルムもしくは合成樹脂フィルムの表面に蒸着などの手段により金属層が形成された構成を持つ）に、発熱剤袋２０が支持体に固定された辺（図６では右端の辺）に沿って図６に示すように、一方の側に偏在させた状態で収容し（好ましくは軽く固定した状態で収容する）、破断用紐体１４による発熱剤袋２０の切断位置が、耐湿性外袋内２４の発熱剤内袋２３の位置とは重なることのないように設定する。

発熱性積層体１１の発熱剤袋を図６に示した構成とすることによって、破断用紐体１４を引っ張ることにより実現させる発熱剤袋２０の耐湿性外袋２４の破断と開裂が比較的弱い引っ張り力であっても容易に実現し、また耐湿性外袋２４の破断・開裂によっても、透水性袋体に発熱剤を内包する発熱剤内袋２３は破断や開裂は発生せず、発熱剤は透水性袋体に内包された状態を維持するため、発熱剤の透水性袋体の外部への飛散や水蒸気の上昇に伴う拡散は発生しない。このため、従来の加熱装置で問題となりがちな加熱対象の食品の発熱剤残渣による汚染が効果的に防止される。

図７は、図１に示した加熱装置の耐水性容器１２の左側面図である。この図７に示した耐水性容器１２の底面には、本発明の加熱装置をテーブルなどの支持台に置いた場合に、加熱装置の底面を発熱剤袋２０の破断開裂位置が低い位置となるように、下側に突出する半球状の複数の突起１７が設けられている。耐水性容器１２をこのような形状とすることにより、破断開裂した水袋１８から流れ出す水が耐水性容器１２の低位置の隅部（図７では、右辺部）に集まりやすくなり、この水の、続く発熱剤袋２０の耐湿性外袋２４の破断開裂により、露出する透水性袋に内包された発熱剤内袋２３との接触が容易かつ持続的となるとの利点がある。

１１ 発熱性積層体
１２ 耐水性容器
１３ 加熱装置
１４ 破断用紐体
１５ 切り欠き部
１６ 発熱性積層体固定用板材
１７ 突起
１８ 水袋
１９ 支持板
２０ 発熱剤袋
２１ 破断用紐体固定用切り欠き部
２２ 通水用切り欠き部（熱水蒸気上昇口）
２３ 発熱剤内袋
２４ 耐湿性外袋

Claims (5)

1. 水袋、袋状容器に粒状もしくは粉末状の発熱剤を収容している発熱剤袋、そして支持板が任意の順に積層され、かつ水袋と発熱剤袋のそれぞれの一辺が共に支持体に対して固定された積層体からなり、さらに発熱剤袋と水袋のそれぞれの上面と下面とに掛け渡された破断用紐体を含む発熱性積層体であって、発熱剤袋が、発熱剤を透水性袋体に内包させた発熱剤内袋と、支持体に固定された辺に沿って一方の側に該発熱剤内袋を偏在させた状態で収容する耐湿性外袋とから構成され、上記破断用紐体による発熱剤袋の切断位置が、耐湿性外袋内の発熱剤内袋の位置とは重なることのないように設定されていることを特徴とする発熱性積層体。
2. 発熱剤を内包する透水性袋体が不織布製の袋体であり、発熱剤袋の耐湿性外袋が金属フィルムもしくは合成樹脂フィルムに金属膜が積層された積層フィルムである請求項１に記載の発熱性積層体。
3. 支持体が、その少なくとも一辺に水袋から流れ出す水の落下および発熱剤と水との反応により生成する熱水蒸気の上昇のための切り欠き部が形成されているか、あるいは内周部に水袋から流れ出す水の落下および発熱剤と水との反応により生成する熱水蒸気の上昇のための開口部が形成されている支持体である請求項１もしくは２に記載の発熱性積層体。
4. 水袋、支持体、そして発熱剤袋がこの順に積層され、かつそれらが支持体の一辺もしくはその近傍に設定された固定位置にて支持体に固定されている請求項１乃至３の内のいずれかに記載の発熱性積層体。
5. 請求項１乃至４の内のいずれかに記載の発熱性積層体が耐水性容器に収容されてなる加熱装置。

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